(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させた後、冷媒を冷媒出口（８ａ）を介して空冷コンデンサ（３）へ送出する水冷コンデンサ（４，４Ａ）であって、
前記空冷コンデンサ（３）の車両上下方向の一部が、前記空冷コンデンサ（３）の空気の流れ方向から見て車両前方に配置されるバイパーレインフォース部材（９）と重なり、
前記冷媒出口（８ａ）を、前記空冷コンデンサ（３）の空気の流れ方向から見て車両前方に配置される前記バンパーレインフォース部材（９）と車両上下方向に重ならない位置で前記空冷コンデンサ（３）と接続したことを特徴とする水冷コンデンサ（４，４Ａ）。
【請求項２】
請求項１記載の水冷コンデンサ（４、４Ａ）であって、
前記冷媒出口（８ａ）を、前記バンパーレインフォース部材（９）より車両上下方向の下方側の位置に設けたことを特徴とする水冷コンデンサ（４）。
【請求項３】
請求項１に記載された水冷コンデンサであって、
前記冷媒出口（８ａ）を、前記バンパーレインフォース部材（９）より車両上下方向の上方側の位置に設けたことを特徴とする水冷コンデンサ（４）。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の水冷コンデンサ（４、４Ａ）であって、
前記冷却水を外気との間で熱交換させるサブラジエータ（２）と前記空冷コンデンサ（３）を跨いで前記バンパーレインフォース部材（９）が配置されたことを特徴とする水冷コンデンサ（４、４Ａ）。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の水冷コンデンサ（４、４Ａ）であって、
前記サブラジエータ（２）への前記冷却水の入口が前記空冷コンデンサの空気の流れ方向から見て前記バンパーレインフォース部材（９）と車両上下方向に重ならない位置に配置されたことを特徴とする水冷コンデンサ（４、４Ａ）。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の水冷コンデンサ（４、４Ａ）であって、
前記サブラジエータ（２）と前記空冷コンデンサ（３）の車幅方向の一側外方に前記水冷コンデンサ（４、４Ａ）が配置され、他側外方に前記空冷コンデンサ（３）を通る冷媒が貯留されるリキッドタンクが配置されていることを特徴とする水冷コンデンサ（４、４Ａ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特開２０１０−１２１６０４号公報および特開２０１０−１２７５０８号公報で提案されているように、水冷コンデンサがサブラジエータの側部タンクに内蔵されるものや、特開２００５−２２４７４号公報で提案されているように、空冷コンデンサ（凝縮器）やラジエータがバンパーレインフォース部材より車両上下方向の下方側に配置されるものがある。（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２１６０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７５０８号公報
【特許文献３】特開２００５−２２４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術にあって、特許文献１および特許文献２では、車両安全を目的として車両前方にバンパーレインフォース部材が配置されているため、このバンパーレインフォース部材で水冷コンデンサ、サブラジエータや水冷コンデンサの前方が覆われることにより、冷却風量が少なくなるので放熱性能が低下するという問題があった。また、サブラジエータの側部タンクに水冷コンデンサが内蔵されサブラジエータの体積が大きくなるため、車両前方のスペースが比較的小さい車両などではレイアウト上、制約があり不利であった。また、水冷コンデンサから車両前方へ配管が突出するので、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置することが困難であるとともに、車両前方が軽く衝突した場合であっても車両前方へ突出する冷媒用配管から冷媒が漏れるおそれがあった。
【０００５】
また、特許文献３では、空冷コンデンサやラジエータがバンパーレインフォース部材より車両上下方向の下方側に配置されるので、冷却風量が十分にあり空冷コンデンサやラジエータの放熱性能が良好であるが、水冷コンデンサの設置については考慮されていなかった。
【０００６】
そこ、本発明は、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置する場合に対応できる水冷コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させた後、冷媒を冷媒出口を介して空冷コンデンサへ送出する水冷コンデンサであって、前記空冷コンデンサの車両上下方向の一部が、前記空冷コンデンサの空気の流れ方向から見て車両前方に配置されるバイパーレインフォース部材と重なり、前記冷媒出口を、前記空冷コンデンサの空気の流れ方向から見て車両前方に配置される前記バンパーレインフォース部材と車両上下方向に重ならない位置で前記空冷コンデンサと接続したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の水冷コンデンサであって、前記冷媒出口を、前記バンパーレインフォース部材より車両上下方向の下方側の位置に設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載された水冷コンデンサであって、前記冷媒出口を、前記バンパーレインフォース部材より車両上下方向の上方側の位置に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の水冷コンデンサであって、前記冷却水を外気との間で熱交換させるサブラジエータと前記空冷コンデンサを跨いで前記バンパーレインフォース部材が配置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の水冷コンデンサであって、前記サブラジエータへの前記冷却水の入口が前記空冷コンデンサの空気の流れ方向から見て前記バンパーレインフォース部材と車両上下方向に重ならない位置に配置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の水冷コンデンサであって、前記サブラジエータと前記空冷コンデンサの車幅方向の一側外方に前記水冷コンデンサが配置され、他側外方に前記空冷コンデンサを通る冷媒が貯留されるリキッドタンクが配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明において、水冷コンデンサの冷媒出口がバンパーレインフォース部材と車両上下方向に重ならない位置で空冷コンデンサと接続されるので、冷媒が上記冷媒出口を介して流入する際、空冷コンデンサのうち特に上記位置にて冷媒が多く流れるとともに、上記位置にて冷却風量が比較的多くて放熱性能の低下がない。これにより、空冷コンデンサおよび水冷コンデンサのトータルでの放熱性能が向上し、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置する場合に対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水冷コンデンサを備えた複合熱交換器の正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は空冷コンデンサ内の冷媒流速を測定する際の冷媒入口と冷媒出口の位置を示す正面図、（ｂ）は空冷コンデンサ内の冷媒流速の測定結果をチューブ位置毎に示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、空冷コンデンサ内の冷媒流速の測定結果を比較する図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、冷却水流路の変形例を示す正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る水冷コンデンサを備えた複合熱交換器の正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、冷却水流路の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１に示す複合熱交換器１は、自動車のエンジン以外の発熱体、例えばインバータ（図示せず）を冷却する冷却水（ＬＣＣ）を外気との間で熱交換させるサブラジエータ２と、このサブラジエータ２の車両上下方向の下方側に配置され車室内の空調用の冷媒を外気との間で熱交換させる空冷コンデンサ３と、サブラジエータ２および空冷コンデンサ３の車幅方向の一側（図１の左側）に配置される本実施形態の水冷コンデンサ４とから主として構成されている。これらのサブラジエータ２、空冷コンデンサ３および水冷コンデンサ４の車両前後方向の前方には、車両安全のためバンパーレインフォース部材９が配置されている。
【００１７】
空冷コンデンサ３は、車両上下方向に沿ってチューブおよび放熱フィン（図示せず）が交互に積層されるコア部３０と、このコア部３０の車幅方向の両側にそれぞれ立設され、上記チューブと連通されるタンク部３１，３２とから主として構成されている。この空冷コンデンサ３では、各タンク部３１，３２が図１の破線を境として上下に仕切られている。そのため、コア部３０のうち図１の破線より上方側に位置する上部３０ａでは図１の右方向に冷媒が流れた後、第２タンク部３２に接続されるリキッドタンク３３に流出する。次いで、リキッドタンク３３から第２タンク部３２を介して、コア部３０のうち図１の破線より下方側に位置する下部３０ｂ（過冷ゾーン）に流入して図１の左方向に冷媒が流れた後、第１タンク部３１を介して流出する。
【００１８】
そして、本実施形態の水冷コンデンサ４では、サブラジエータ２および空冷コンデンサ３と連結され、可撓性を有する上側冷却水管５を介して冷却水がサブラジエータ２から水冷コンデンサ４の上部に流入して流下した後、下側冷却水管６を介してインバータへ戻される。一方、冷媒は冷媒流入管７を介して水冷コンデンサ４の上部に流入して流下した後、冷媒出口８ａを備えた中間連結部材８を介して水冷コンデンサ４から空冷コンデンサ３へ流入される。上記中間連結部材８は、バンパーレインフォース部材９より車両上下方向のわずかに下方側の位置で空冷コンデンサ３の第１タンク部３１と接続されている。
【００１９】
また、本実施形態の水冷コンデンサ４は、車両上下方向にそれぞれ延設され、外殻を形成するケーシング４０を有し、このケーシング４０内に、冷媒と冷却水との熱交換を行なう熱交換部（図示せず）と、この熱交換部とケーシング４０との間に形成され、冷却水を収容するタンク部（図示せず）とを備えている。
【００２０】
上記構成において、水冷コンデンサ４を空冷コンデンサ３の車両幅方向の一側に配置して、水冷コンデンサ４に連結した中間連結部材８の先端を空冷コンデンサ３の第１タンク部３１の側壁に係合させるとともに、サブラジエータ２を空冷コンデンサ３の車両上下方向の上方側で、かつ水冷コンデンサ４の車両幅方向の側部に配置して、水冷コンデンサ４のブラケット４１，４２をそれぞれサブラジエータ２と空冷コンデンサ３に固定する。また、上側冷却水管５をサブラジエータ２の側壁２０と水冷コンデンサ４の上部との間に介設する。
【００２１】
上記構成において、サブラジエータ２から冷却水が上側冷却水管５を介して水冷コンデンサ４の上部に流入して流下した後、水冷コンデンサ４の下部に設けられる下側冷却水管６を介して冷却水が排出される。一方、水冷コンデンサ４の上部に設けられる冷媒流入管７を介して冷媒が流入して流下しつつ冷却水との間で熱交換を行なった後、中間連結部材８を介して冷媒が排出されて空冷コンデンサ３に流入する。
【００２２】
以上のように、本実施形態の水冷コンデンサ４によれば、冷媒出口８ａを備えた中間連結部材８がバンパーレインフォース部材９より車両上下方向のわずかに下方側の位置、すなわちバンパーレインフォース部材９と車両上下方向に重ならない位置で空冷コンデンサ３と接続されるので、冷媒が冷媒出口８ａを介して空冷コンデンサ３に流入する際、空冷コンデンサ３のうち特に上記位置のチューブにて冷媒が多く流れる。しかも、上記位置にて冷却風量が比較的多くて放熱性能の低下がないので、空冷コンデンサ３および水冷コンデンサ４のトータルでの放熱性能が向上し、車両前方にバンパーレインフォース部材９を配置する場合に対応できる。
【００２３】
なお、図２の（ａ）に示すように、空冷コンデンサ３に車両上下方向の中間位置に冷媒入口４３および冷媒出口４４を設けた場合、空冷コンデンサ３内の冷媒流速分布は図２の（ｂ）に示すように推移する。すなわち、車両上下方向の最上部のチューブ位置を「１」とし、最下部のチューブ位置を「２０」とすると、冷媒入口４３および冷媒出口４４を設けた中間位置であるチューブ位置「１０，１１」で冷媒流速が最大となり、その近傍のチューブ位置「９，１２」で冷媒流速が最小となる。そして、上記冷媒流速は放熱量に比例するため、図３に示すように、空冷コンデンサ３のチューブ位置「１０，１１」をバンパーレインフォース部材９より車両上下方向のわずかに下方側に設定するとともに、チューブ位置「９」をバンパーレインフォース部材９と車両上下方向に重なるように設定する。これにより、上記のように空冷コンデンサ３および水冷コンデンサ４のトータルでの放熱性能が向上し、車両前方にバンパーレインフォース部材９を配置する場合に対応できる。
【００２４】
また、本実施形態の水冷コンデンサ４によれば、当該水冷コンデンサ４をサブラジエータ２の側部タンクに内蔵せず外部に設けたので、サブラジエータ２のコンパクト化を図ることができ、車両前方のスペースが比較的小さい車両などにも複合熱交換器１を配置でき、レイアウト上、優れている。
【００２５】
また、本実施形態の水冷コンデンサ４によれば、冷却水管５，６が車両幅方向へ突出して車両前方へ突出することがなく、車両前方にバンパーレインフォース部材９を容易に配置できるので、レイアウト上、優れている。加えて、当該水冷コンデンサ４から車両前方へ冷媒用配管も突出していないので、この点でも車両前方にバンパーレインフォース部材９を配置できるとともに、車両前方が軽く衝突した場合であっても冷媒用配管からの冷媒漏れを抑制することができる。
【００２６】
また、本実施形態の水冷コンデンサ４によれば、当該水冷コンデンサ４を介してサブラジエータ２および空冷コンデンサ３を連結し、水冷コンデンサ４を連結ブラケットのように用いることができるので、サブラジエータ２および空冷コンデンサ３を連結する専用ブラケットが不要であり、部品点数を少なくできる。
【００２７】
また、本実施形態の水冷コンデンサ４によれば、可撓性を有する上側冷却水管５を介してサブラジエータ２と水冷コンデンサ４とを連結したので、上側冷却水管５が撓むことによりサブラジエータ２および水冷コンデンサ４の組み付け位置のばらつきを吸収することができ、組み付け作業を円滑に行なうことができる。
【００２８】
なお、上記第１実施形態では、冷却水が上側冷却水管５を介して水冷コンデンサ４の上部に流入するとともに、下側冷却水管６を介して流出する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、冷却水の流路を逆向きに設定することもでき、すなわち、図４に示すように、冷却水が下側冷却水管６を介して水冷コンデンサ４の下部に流入するとともに、水冷コンデンサ４の上部に設けられる上側冷却水管５を介して流出することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５に示すように、本実施形態の水冷コンデンサ４Ａでは、冷媒出口８ａを備えた中間連結部材８がバンパーレインフォース部材９より車両上下方向のわずかに上方側の位置で空冷コンデンサ３と接続されている。この空冷コンデンサ３は、サブラジエータ２の車両上下方向の上方側に配置され、これらのサブラジエータ２および空冷コンデンサ３の車幅方向の一側に本実施形態の水冷コンデンサ４Ａが配置されている。なお、図５において前述した第１実施形態と同様のものには同一符号を付してある。
【００３０】
上記構成において、冷却水がサブラジエータ２から可撓性を有する下側冷却水管６Ａを介して水冷コンデンサ４Ａの下部に流入して上昇した後、水冷コンデンサ４Ａの上部に設けられる上側冷却水管５Ａを介して冷却水が排出される。一方、水冷コンデンサ４Ａの上部に設けられる冷媒流入管７を介して冷媒が流入して流下しつつ冷却水との間で熱交換を行なった後、中間連結部材８の冷媒出口８ａを介して冷媒が排出されて空冷コンデンサ３に流入する。
【００３１】
本実施形態の水冷コンデンサ４Ａにあっても、冷媒出口８ａを備えた中間連結部材８がバンパーレインフォース部材９より車両上下方向のわずかに上方側の位置、すなわちバンパーレインフォース部材９と車両上下方向に重ならない位置で空冷コンデンサ３と接続されるので、冷媒が冷媒出口８ａを介して空冷コンデンサ３に流入する際、空冷コンデンサ３のうち、特に上記位置のチューブにて冷媒が多く流れる。しかも、上記位置にて冷却風量が比較的多くて放熱性能の低下がないので、空冷コンデンサ３および水冷コンデンサ４Ａのトータルでの放熱性能が向上し、車両前方にバンパーレインフォース部材９を配置する場合に対応できる。
【００３２】
なお、上記第２実施形態では、冷却水がサブラジエータ２から下側冷却水管６Ａを介して水冷コンデンサ４Ａの下部に流入するとともに、上側冷却水管５Ａを介して流出する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、冷却水の流路を逆向きに設定することもできる。すなわち、図６に示すように、冷却水が上側冷却水管５Ａを介して水冷コンデンサ４Ａの上部に流入するとともに、水冷コンデンサ４Ａの下部に設けられる下側冷却水管６Ａを介してサブラジエータ２へ流出することができる。
【符号の説明】
【００３３】
３  空冷コンデンサ
４，４Ａ  水冷コンデンサ
８ａ  冷媒出口
９  バンパーレインフォース部材
【図１】
0005668610.tif 000002
【図２】
0005668610.tif 000003
【図３】
0005668610.tif 000004
【図４】
0005668610.tif 000005
【図５】
0005668610.tif 000006
【図６】
0005668610.tif 000007